專利名稱：雙燃料發動機燃料控制機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙燃料發動機燃料控制機構，適用于雙燃料發動機的公共汽車和大中型貨車，也可用于柴油發動機改造成雙燃料發動機的公共汽車和大中型貨車。
現有的雙燃料發動機燃料控制機構存在以下問題，1、噴油泵調節手柄限位機構靠近發動機的噴油泵，天然氣調節手柄位置傳感器靠近進氣管，二者分散布置，相距較遠，不緊湊；2、由于二者都靠近發動機本體，故無法靈活布置，增加了雙燃料發動機改造工作的難度；3、由于天然氣調節手柄位置傳感器與天然氣調節手柄接觸，如果傳感器位置調整不合理，會干涉調節手柄的正常運動，且傳感器位置可調性差；4、由于結構分散，使機構的整體防護性差，塵土、油污和其它異物容易侵入，從而降低了機構工作的可靠性。
本實用新型的目的在于，為解決上述問題，提供了一種結構緊湊、安裝位置靈活、可調性強及防護性好的雙燃料發動機燃料控制機構。
本實用新型的目的是通過以下技術措施實現的，本機構組成如下1、噴油泵調節手柄拉桿組件與螺紋軸套呈滑配合的拉桿支承于與活塞桿固連的板上，拉桿后面支承于拉桿集成板上，限位套及鎖緊螺母與拉桿前端呈螺紋連接，套接于拉桿軸上的壓簧，一端與拉桿集成板靠接，另一端與壓簧座靠接，壓簧座、鎖緊螺母與拉桿后端呈螺紋連接，拉桿前端的內螺紋與車上的噴油泵調節手柄拉線的后端呈螺紋連接；2、天然氣調節手柄拉桿組件與螺紋軸套呈滑配合的拉桿支承于與活塞桿固連的板上，拉桿后面支承于拉桿集成板上，后部為圓錐體，前部為圓柱體的位置感測套、鎖緊螺母與拉桿后部呈螺紋連接，拉桿前端的內螺紋與車上的天然氣調節手柄拉線的后端呈螺紋連接；3、總拉桿組件總拉桿后端經與之滑配合的軸套支承于與底板固連的板上，該板、鎖緊螺母與軸套呈螺紋連接，總拉桿前端、天然氣拉桿經鎖緊螺母與集成板固連，噴油泵拉桿與集成板的孔呈滑配合，總拉桿后端的圓孔與司機的加速踏板固連；4、氣缸組件主要包括氣路接頭，與氣缸套內活塞的后端連通，氣缸蓋、氣缸套、活塞桿及套于其上的彈簧，一端與活塞靠接，另一端與活塞桿支承座內的簧墊靠接，活塞密封圈，活塞桿支承座經螺釘、支架與底板固連；5、外殼組件包括前側外殼、蓋板，左右側外殼及后側外殼，分別經螺釘、支架與底板固連，底板經螺釘與車輛固連；6、天然氣調節手柄位置傳感器組件；傳感器經螺釘與底板上固連的傳感器支架固連，傳感器上設有+5V、地線和位置信號，三個接線端，該傳感器為接觸開關式傳感器，有一個動觸點和+5V、接地兩個固定觸點，動觸點在運動時依次與接地觸點和+5V觸點接合，當與+5V觸點接合時，信號接線端給雙燃料發動機電控裝置提供一個高電平信號，打開天然氣控制閥，為發動機供給天然氣。
本實用新型的優點(1)由于采用機械控制，故成本低，且非常適于把目前在用車的柴油機改造成雙燃料發動機，以有效地降低車輛尾氣中的有害排放物。
(2)結構緊湊，噴油泵調節手柄限位機構和天然氣調節手柄位置傳感器集中布置在一起。這樣在對柴油機改造成雙燃料發動機時，減少總的零部件數目，因而簡化了雙燃料發動機的改造工作。
(3)安裝位置靈活，由于采用油門拉線連接，故既可以靠近發動機設置，也可以遠離發動機以設置在合適的位置上。而且有利于機構設置在不同類型的車輛上。
(4)機構內部的調整靈活，噴油泵調節手柄限位套3的位置、壓簧18的預緊力和天然天調節手柄位置感測套33位置的可調整性強。
(5)機構的防護性強，采用金屬結構外殼，其防塵土、油污和異物的能力強。有利于提高機構工作的可靠性和耐久性。
(6)由于采用了壓簧18，雙燃料發動機在“純柴油狀態”和“雙燃料狀態”，司機加速踏板的全行程完全相同，從而為司機提供了良好的可操縱性。


圖1是本實用新型結構部視圖，圖2是
圖1的B-B剖視圖，圖3是
圖1的A-A剖視圖，圖4是本實用新型與車上相關部件的連接示意圖。
結合附圖對本實用新型的結構及實施例進行具體說明，其構成如下1、噴油泵調節手柄拉桿組件見
圖1、圖2、圖4與螺紋軸套9呈滑配合的拉桿1支承于與活塞桿51固連的板11上及拉桿集成板15上，限位套3及鎖緊螺母2與拉桿1前端呈螺紋連接，套接于拉桿軸上的壓簧18，其一端與拉桿集成板15靠接，另一端與壓簧座19靠接，壓簧座及鎖緊螺母20與拉桿1后端呈螺紋連接，拉桿前端的內螺紋與車上的噴油泵調節手柄拉線69的后端呈螺紋連接；
2、天然氣調節手柄拉桿組件見
圖1、圖2、圖4，與螺紋軸套37呈滑配合的拉桿38支承于與活塞桿51固連的板11上及集成板15上，位置感測套33、鎖緊螺母34與拉桿后部呈螺紋連接，拉桿前端的內螺紋與車上的天然氣調節手柄拉線79的后端呈螺紋連接；3、總拉桿組件見
圖1、圖2、圖4，總拉桿17后端經與之滑配的軸套26支承于與底板14固連的板24上，板24、鎖緊螺母25與軸套26呈螺紋連接，總拉桿前端、天然氣拉桿38經鎖緊螺母(16、35)與集成板15固連，噴油泵拉桿1與集成板的孔呈滑配合，總拉桿17后端的圓孔經拉線81與司機的加速踏板82固連；4、氣缸組件見
圖1～圖4，主要包括氣路接頭23，該接頭與氣缸套內活塞的后端連通，氣缸蓋40，氣缸套41，螺母42，墊圈43，密封圈蓋板44，活塞密封圈45，與活塞46呈緊配合的活塞桿51軸上套裝有彈簧47，其一端與活塞靠接，另一端與簧墊48靠接，活塞桿支承座50與活塞桿51呈滑配合，板11、鎖緊螺母52與活塞桿的前端呈螺紋連接，氣缸組件經螺釘22，支架49固連于底板14上，氣路接頭23經壓力氣體管路72與兩位三通電磁閥70連接，電控裝置77經控制線73控制兩位三通閥70的通、斷，壓力氣體由發動機驅動的氣泵供給，當兩位三通閥通電時，壓力氣體經管路72進入氣缸內，活塞桿51向前運動到一確定位置即“雙燃料狀態”位置，斷電時，氣體經管路72排出，在彈簧47回位力作用下，活塞桿51向后運動到一確定位置即“純柴油狀態”位置如
圖1、圖2所示的位置；5、外殼組件包括前側外殼5經螺釘53與固連于底板14上的支架4固連，經螺釘55與左右側外殼7連接，左右側外殼經螺釘56與后側外殼27連接，后側外殼經螺釘53與固連于底板上的支架28固連，前蓋板6經螺釘54與前側外殼5相連接，底板14經螺釘8與車輛固連；6、天然氣調節手柄位置傳感器組件見
圖1～圖4，傳感器32經螺釘30與底板上固連的支架31固連，傳感器上設有74線+5V接線端、75線地線接線端和位置信號線76三個接線端，傳感器的外部設有一個接觸滾輪39，用來與感測套33的外表面接觸，感測套后端為圓錐體、錐度為1∶2，前端為圓柱體，前者使感測套與傳感器的滾輪間平穩接觸，后者使傳感器的動觸點與+5V觸點間穩定地接合；本實用新型的天然氣調節手柄位置感測套33采用45號鋼，在機加工后，對其進行表面淬火處理，表面硬度為HRC55～60；位置傳感器32型號為V-156-1C25，兩位三通閥70型號為Q23XD-2，電源電壓為12V，電控裝置77型號為CFCDE-X6130A；天然氣控制閥59型號為R.E.12V.C.C-20W，電源電壓為12V，以上產品均可購到；拉線69、79為市售的油門拉線，72為市售的氣體軟管，73、74、75、76、78為市售的電纜線。
本實用新型的工作原理雙燃料發動機有兩種工作狀態“純柴油狀態”和“雙燃料狀態”，這兩種工作狀態由司機來選擇，由電控裝置控制二位三通電磁閥70來具體實現，當發動機為“純柴油狀態”時，如
圖1和圖2所示，活塞桿51處于“純柴油狀態位置”，如果發動機為起動工況或怠速工況時，則噴油泵調節手柄拉桿1在回位彈簧68的回位力作用下，處于初始位置，即最前端位置，設此時限位套3與軸套9相鄰端面間的軸向距離為L1；而天然氣調節手柄拉桿38在回位彈簧61的回位力作用下，也處于初始位置，即最前端位置。如果需增加發動機的負荷，則司機加速踏板82牽引總拉桿17向后方運動，總拉桿17通過集成板15帶動與其固連的拉桿38和位置感測套33向后方運動，三者的軸向位移量相等，由于發動機在“純柴油狀態”時，天然氣控制閥59將天然氣供給管路58關閉，因而不采用天然氣作燃料，所以無論天然氣調節手柄的行程有多大，都不會對雙燃料發動機的工作產生影響。只要通過壓簧座19合理調整壓簧1 8的預緊力，以保證總拉桿17向后方運動過程中，壓簧18的高度不發生變化，則拉桿1和限位套3隨總拉桿17一起向后方運動，三者的軸向位移量相同。在“純柴油狀態”，當噴油泵調節手柄67從初始位置達到最大位置，即發動機從起動或怠速工況達到全負荷工況時，拉桿1和限位套3要從最前端位置沿軸向移動到最后端位置，設兩者的位移量都為L，L1要≥L。在“純柴油狀態”，當天然氣調節手柄60從初始位置達到最大位置，拉桿38和位置感測套的位移量都是L。
當發動機為“雙燃料狀態”時，活塞桿51向前方移動的距離為L2，到達“雙燃料狀態位置”后，活塞桿51的位置固定不動。板11、軸套9和軸套37也要隨活塞桿一起向前方移動L2的距離，L2≤L。如果發動機為起動工況或怠速工況時，則拉桿1在回位彈簧68的回位力作用下，處于初始位置，即最前端位置，設此時限位套3與軸套9相鄰端面間的軸向距離為L3，則L3＝L1-L2。而拉桿38在回位彈簧61的回位力作用下，也處于初始位置，即最前端位置。如果需要增加發動機的負荷，則司機加速踏板82牽引總拉桿17向后方運動，總拉桿17通過集成板15帶動與其固連的拉桿38和位置感測套33向后方運動，三者的軸向位移量相等。L3表示雙燃料發動機在“雙燃料狀態”時，拉桿1所能移動的最大位移量，L3要≤L，通過調整限位套3在拉桿1上的位置，可達到調整L3的目的，L3的取值原則為(1)保證噴油泵提供的燃油能足以引燃天然氣，避免天然氣失火；(2)盡可能提高天然氣在燃料中的比例，有利降低發動機的有害排放物。對不同類型的發動機而言，或者即使對同一類型的發動機，如果對天然氣在燃料中所占比例要求不同的話，L3的值都不會相同，所以存在著一個調整的問題。只要通過壓簧座19合理地調整壓簧18的預緊力，當總拉桿17向后方運動的位移＜L3時，壓簧18的高度不變化，拉桿1和限位套3會隨總拉桿17一起向后方運動，三者的位移量相同，即天然氣調節手柄60和噴油泵調節手柄67會同時向后方運動，此時限位套3與軸套9的相鄰端面還沒有接觸。當總拉桿17繼續向后方運動，其位移量≥L3時，限位套3與軸套9的相鄰端面已經接觸，即開始對噴油泵調節手柄67限位，此時拉桿1停止向后方運動。而集成板15要帶動天然氣調節手柄拉桿38、位置感測套33隨總拉桿17一起向后方運動，此時，集成板15可以壓縮壓簧18，使壓簧18的高度發動變化，以保證拉桿集成板15可以向后方繼續移動，即集成板15與拉桿1之間產生相對滑動。當發動機達到全負荷工況時，總拉桿17、拉桿38、位置感測套33三者向后移動的距離為L，而壓簧18被壓縮量為L-L3。在位置感測套33向后方運動的過程中，其表面形開始與滾輪39相接觸，接觸滾輪39的高度逐漸提升，最后傳感器的運觸點和+5V觸點完全接合，表明發動機已經過了小負荷工況，而進入中負荷和大負荷工況，此時傳感器32的信號接線端向電控裝置77發出一個高電平信號，電控裝置77打開天然氣供給管路58中的控制閥59，從而允許發動機開始燃用一定比例的天然氣。為了保證在合理的天然氣調節手柄行程時為發動機提供天然氣作燃料，就需要位置感測套33在拉桿38上的位置能夠進行適當調整，當位置感測套33向后側調整時，表示天然氣調節手柄60的行程較小時(負荷較小)，就可以為發動機提供天然氣；向前側調整時，表明天然氣調節手柄60的行程較大時(負荷較大)，才可以為發動機提供天然氣。位置感測套33位置調整合理性的原則主要有兩點(1)在開始供給發動機天然氣時，不能出現發動機工作不穩定現象(主要是失火和爆震)；(2)在開始供給發動機天然氣時，不能出現發動機轉速或扭矩的劇烈升高現象。
雙燃料發動機在“純柴油狀態”和“雙燃料狀態”時，如果需要減小發動機的負荷，則主要依靠本機構以外的回位彈簧61和68的回位力，來牽引拉桿38、拉桿1和總拉桿17等向前方運動。
只有噴油泵調節手柄67和天然氣調節手柄60都處于初始位置時，才允許進行“純柴油狀態”和“雙燃料狀態”的切換。
權利要求1.一種雙燃料發動機燃料控制機構，其特征是，它是由以下組件構成1)噴油泵調節手柄拉桿組件與螺紋軸套(9)呈滑配合的拉桿(1)支承于與活塞桿(51)固連的板(11)上及拉桿集成板(15)上，限位套(3)及鎖緊螺母(2)與拉桿前端呈螺紋連接，套接于拉桿軸上的壓簧(18)，其一端與拉桿集成板(15)靠接，另一端與壓簧座(19)靠接，壓簧座及鎖緊螺母(20)與拉桿后端呈螺紋連接，拉桿前端的內螺紋與車上的噴油泵調節手柄拉線(69)的后端呈螺紋連接；2)天然氣調節手柄拉桿組件與螺紋軸套(37)呈滑配合的拉桿(38)支承于與活塞桿(51)固連的板(11)上及拉桿集成板(15)上，位置感測套(33)、鎖緊螺母(34)與拉桿(38)后部呈螺紋連接，拉桿前端的內螺紋與車上的天然氣調節手柄拉線(79)的后端呈螺紋連接；3)總拉桿組件總拉桿(17)后端經與之滑配合的軸套(26)支承于與底板(14)固連的板(24)上，板(24)、鎖緊螺母(25)與軸套(26)呈螺紋連接，總拉桿前端、天然氣拉桿(38)經鎖緊螺母(16、35)與集成板(15)固連，噴油泵拉桿(1)與集成板的孔呈滑配合，總拉桿(17)后端的圓孔經拉線(81)與司機的加速踏板(82)固連；4)氣缸組件主要包括氣路接頭(23)、接頭(23)與氣缸套內活塞(46)的后端連通，氣缸蓋(40)，氣缸套(41)，螺母(42)，墊圈(43)，密封圈蓋板(44)，活塞密封圈(45)，與活塞(46)呈緊配合的活塞桿(51)軸上套裝有彈簧(47)，其一端與活塞靠接，另一端與簧墊(48)靠接，活塞桿支承座(50)與活塞桿(51)呈滑配合，板(11)、鎖緊螺母(52)與活塞桿的前端呈螺紋連接，氣缸組件經螺釘(22)、支架(49)固連于底板(14)上，氣路接頭(23)經壓力氣體管路(72)與車上的兩位三通閥(70)連接，雙燃料發動機電控裝置(77)經控制線(73)控制兩位三通閥的通、斷；5)外殼組件包括前側外殼(5)、經螺釘(53)與固連于底板(14)上的支架(4)固連，經螺釘(55)與左右側外殼(7)連接，左右側外殼經螺釘(56)與后側外殼(27)連接，后側外殼經螺釘(53)與固連于底板上的支架(28)固連，前蓋板(6)經螺釘(54)與前側外殼(5)相連接，底板(14)經螺釘(8)與車輛固連；6)天然氣調節手柄位置傳感器組件傳感器(32)經螺釘(30)與底板上固連的支架(31)固連，傳感器上設有(74)線+5V接線端，(75)線地線接線端和位置信號線(76)三個接線端，傳感器的外部設有一個接觸滾輪(39)，用來與感測套(33)的外表面接觸，感測套后端為圓錐體，前端為圓柱體。
2.按權利要求1所述的燃料控制機構，其特征是，感測套(33)圓錐體的錐度為1∶2。
專利摘要一種雙燃料發動機燃料控制機構適用于雙燃料發動機的車。主要包括:與油、氣拉桿滑套的軸套與固連于活塞桿上的板固連,氣、總拉桿經螺母分別與集成板固連,其前端螺紋連接有限位套的油拉桿與集成板滑配合,其上套有彈簧,螺紋連接有彈簧座及螺母,氣拉桿上螺紋連接有感測套,傳感器的滾輪可與之接觸,總拉桿滑套于固連于底板上的軸套內,套有彈簧的活塞桿與密封的活塞固連、與支承座呈滑配合。優點:結構緊湊、布置靈活,防護性好。
文檔編號F02D33/00GK2397268SQ9925598
公開日2000年9月20日 申請日期1999年12月14日 優先權日1999年12月14日
發明者張紅光, 盛宏至, 潘奎潤, 邢德云, 曲延濤 申請人:中國科學院工程熱物理研究所